一、前言

前段时间碰到了一个 Keybinding 相干的问题,于是探索了一番,首先大家可能会有两个问题:Monaco Editor 是啥?Keybinding 又是啥?

  • Monaco Editor
    微软开源的一个代码编辑器,为 VS Code 的编辑器提供反对,Monaco Editor 外围代码与 VS Code 是共用的(都在 VS Code github 仓库中)。
  • Keybinding
    Monaco Editor 中实现快捷键性能的机制(其实精确来说,应该是局部机制),能够使得通过快捷键来执行操作,例如关上命令面板、切换主题以及编辑器中的一些快捷操作等。

本文次要是针对 Monaco Editor 的 Keybinding 机制进行介绍,因为源码残缺的逻辑比拟庞杂,所以本文中的展现的源码以及流程会有肯定的简化。

文中应用的代码版本:

Monaco Editor:0.30.1

VS Code:1.62.1

二、举个

这里应用 monaco-editor 创立了一个简略的例子,后文会基于这个例子来进行介绍。

import React, { useRef, useEffect, useState } from "react";import * as monaco from "monaco-editor";import { codeText } from "./help";const Editor = () => {    const domRef = useRef<HTMLDivElement>(null);    const [actionDispose, setActionDispose] = useState<monaco.IDisposable>();    useEffect(() => {        const editorIns = monaco.editor.create(domRef.current!, {            value: codeText,            language: "typescript",            theme: "vs-dark",        });        const action = {            id: 'test',            label: 'test',            precondition: 'isChrome == true',            keybindings: [monaco.KeyMod.CtrlCmd | monaco.KeyCode.KeyL],            run: () => {                window.alert('chrome: cmd + k');            },        };        setActionDispose(editorIns.addAction(action));        editorIns.focus();        return () => {            editorIns.dispose();        };    }, []);    const onClick = () => {        actionDispose?.dispose();        window.alert('已卸载');    };    return (        <div>            <div ref={domRef} className='editor-container' />            <button className='cancel-button' onClick={onClick}>卸载keybinding</button>        </div>    );};export default Editor;

三、原理机制

1. 概览

依据下面的例子,Keybinding 机制的总体流程能够简略的分为以下几步:

  • 初始化:次要是初始化服务以及给 dom 增加监听事件
  • 注册:注册 keybinding 和 command
  • 执行:通过按快捷键触发执行对应的 keybinding 和 command
  • 卸载:革除注册的 keybinding 和 command

2. 初始化

回到下面例子中创立 editor 的代码:

const editorIns = monaco.editor.create(domRef.current!, {    value: codeText,    language: "typescript",    theme: "vs-dark",});

初始化过程如下:

创立 editor 之前会先初始化 services,通过实例化 DynamicStandaloneServices 类创立服务:

let services = new DynamicStandaloneServices(domElement, override);

在 constructor 函数中会执行以下代码注册 keybindingService:

let keybindingService = ensure(IKeybindingService, () =>    this._register(        new StandaloneKeybindingService(            contextKeyService,            commandService,            telemetryService,            notificationService,            logService,            domElement        )    ));

其中 this._register 办法和 ensure 办法会别离将 StandaloneKeybindingServices 实例保留到 disposable 对象(用于卸载)和 this._serviceCollection 中(用于执行过程查找keybinding)。

实例化 StandaloneKeybindingService,在 constructor 函数中增加 DOM 监听事件:

this._register(    dom.addDisposableListener(        domNode,        dom.EventType.KEY_DOWN,        (e: KeyboardEvent) => {            const keyEvent = new StandardKeyboardEvent(e);            const shouldPreventDefault = this._dispatch(                keyEvent,                keyEvent.target            );            if (shouldPreventDefault) {                keyEvent.preventDefault();                keyEvent.stopPropagation();            }        }    ));

以上代码中的 dom.addDisposableListener 办法,会通过 addEventListener 的形式,在 domNode 上增加一个 keydown 事件的监听函数,并且返回一个 DomListener 的实例,该实例蕴含一个用于移除事件监听的 dispose 办法。而后通过 this._register 办法将 DomListener 的实例保存起来。

3. 注册 keybindings

回到例子中的代码:

const action = {    id: 'test',    label: 'test',    precondition: 'isChrome == true',    keybindings: [monaco.KeyMod.CtrlCmd | monaco.KeyCode.KeyL],    run: () => {        window.alert('chrome: cmd + k');    },};setActionDispose(editorIns.addAction(action));

注册过程如下:

当通过 editorIns.addAction 来注册 keybinding 时,会调用 StandaloneKeybindingServices 实例的 addDynamicKeybinding 办法来注册 keybinding。

public addDynamicKeybinding(    commandId: string,    _keybinding: number,    handler: ICommandHandler,    when: ContextKeyExpression | undefined): IDisposable {    const keybinding = createKeybinding(_keybinding, OS);    const toDispose = new DisposableStore();        if (keybinding) {        this._dynamicKeybindings.push({            keybinding: keybinding.parts,            command: commandId,            when: when,            weight1: 1000,            weight2: 0,            extensionId: null,            isBuiltinExtension: false,        });                toDispose.add(            toDisposable(() => {                for (let i = 0; i < this._dynamicKeybindings.length; i++) {                    let kb = this._dynamicKeybindings[i];                    if (kb.command === commandId) {                        this._dynamicKeybindings.splice(i, 1);                        this.updateResolver({                            source: KeybindingSource.Default,                        });                        return;                    }                }            })        );    }        toDispose.add(CommandsRegistry.registerCommand(commandId, handler));    this.updateResolver({ source: KeybindingSource.Default });        return toDispose;}

会先依据传入的 _keybinding 创立 keybinding 实例,而后连同 command、when 等其余信息存入_dynamicKeybindings 数组中,同时会注册对应的 command,当前面触发 keybinding 时便执行对应的 command。返回的 toDispose 实例则用于勾销对应的 keybinding 和 command。

回到下面代码中创立 keybinding 实例的中央,createKeybinding 办法会依据传入的 _keybinding 数字和 OS 类型失去实例,大抵构造如下(已省略局部属性):

{    parts: [        {            ctrlKey: boolean,            shiftKey: boolean,            altKey: boolean,            metaKey: boolean,            keyCode: KeyCode,        }    ],}

那么,是怎么通过一个 number 失去所有按键信息的呢?往下看↓↓↓

4. key的转换

先看看一开始传入的 keybinding 是什么:

const action = {    id: 'test',    label: 'test',    precondition: 'isChrome == true',    keybindings: [monaco.KeyMod.CtrlCmd | monaco.KeyCode.KeyL],    run: () => {        window.alert('chrome: cmd + k');    },};

传入的 keybinding 就是下面代码中的 keybindings 数组中的元素,monaco.KeyMod.CtrlCmd = 2048,monaco.KeyCode.KeyL = 42,对应的数字是 monaco-editor 中定义的枚举值,与实在的 keyCode 存在对应关系。所以注册时传入的 keybinding 参数为: 2048 | 42 = 2090

先简略理解下 JS 中的位运算(操作的是32位带符号的二进制整数,上面例子中只用8位简略示意):

按位与(AND)&

对应的位都为1则返回1,否则返回0

例如:

00001010 // 10

00000110 // 6

------

00000010 // 2

按位或(OR)|

对应的位,只有有一个为1则返回1,否则返回0

00001010 // 10

00000110 // 6

-------

00001110 // 14

左移(Left shift)<<

将二进制数每一位向左挪动指定位数,左侧移出的位舍弃,右侧补0

00001010 // 10

------- // 10 << 2

00101000 // 40

右移 >>

将二进制数每位向右挪动指定位数,右侧移出的位舍弃,左侧用原来最右边的数补齐

00001010 // 10

------- // 10 >> 2

00000010 // 2

无符号右移 >>>

将二进制数每位向右挪动指定位数,右侧移出的位舍弃,左侧补0

00001010 // 10

------- // 10 >> 2

00000010 // 2

接下来看下是怎么依据一个数字,创立出对应的 keybinding 实例:

export function createKeybinding(keybinding: number, OS: OperatingSystem): Keybinding | null {    if (keybinding === 0) {        return null;    }    const firstPart = (keybinding & 0x0000FFFF) >>> 0;    // 解决分两步的keybinding,例如:shift shift,若无第二局部,则chordPart = 0    const chordPart = (keybinding & 0xFFFF0000) >>> 16;    if (chordPart !== 0) {        return new ChordKeybinding([            createSimpleKeybinding(firstPart, OS),            createSimpleKeybinding(chordPart, OS)        ]);    }    return new ChordKeybinding([createSimpleKeybinding(firstPart, OS)]);}

看下 createSimpleKeybinding 办法做了什么

const enum BinaryKeybindingsMask {    CtrlCmd = (1 << 11) >>> 0, // 2048    Shift = (1 << 10) >>> 0,   // 1024    Alt = (1 << 9) >>> 0,      // 512    WinCtrl = (1 << 8) >>> 0,  // 256    KeyCode = 0x000000FF       // 255}export function createSimpleKeybinding(keybinding: number, OS: OperatingSystem): SimpleKeybinding {    const ctrlCmd = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.CtrlCmd ? true : false);    const winCtrl = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.WinCtrl ? true : false);    const ctrlKey = (OS === OperatingSystem.Macintosh ? winCtrl : ctrlCmd);    const shiftKey = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.Shift ? true : false);    const altKey = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.Alt ? true : false);    const metaKey = (OS === OperatingSystem.Macintosh ? ctrlCmd : winCtrl);    const keyCode = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.KeyCode);    return new SimpleKeybinding(ctrlKey, shiftKey, altKey, metaKey, keyCode);}

拿下面的例子:keybinding = monaco.KeyMod.CtrlCmd | monaco.KeyCode.KeyL,即 keybinding = 2048 | 42 = 2090,而后看下面代码中的:

const ctrlCmd = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.CtrlCmd ? true : false);

运算如下:

100000101010 // 2090 -> keybinding

100000000000 // 2048 -> CtrlCmd

----------- // &

100000000000 // 2048 -> CtrlCmd

再看keyCode的运算:

const keyCode = (keybinding & BinaryKeybindingsMask.KeyCode)

100000101010 // 2090 -> keybinding

000011111111 // 255 -> KeyCode

----------- // &

000000101010 // 42 -> KeyL

于是便失去了 ctrlKey,shiftKey,altKey,metaKey,keyCode 这些值,接下来便由这些值生成SimpleKeybinding实例,该实例蕴含了下面的这些按键信息以及一些操作方法。

至此,曾经实现了 keybinding 的注册,将 keybinding 实例及相干信息存入了 StandaloneKeybindingService 实例的 _dynamicKeybindings 数组中,对应的 command 也注册到了 CommandsRegistry 中。

5.执行

当用户在键盘上按下快捷键时,便会触发 keybinding 对应 command 的执行,执行过程如下:

回到 StandaloneKeybindingServices 初始化的时候,在 domNode 上绑定了 keydown 事件监听函数:

(e: KeyboardEvent) => {    const keyEvent = new StandardKeyboardEvent(e);    const shouldPreventDefault = this._dispatch(keyEvent, keyEvent.target);    if (shouldPreventDefault) {        keyEvent.preventDefault();        keyEvent.stopPropagation();    }};

当 keydown 事件触发后,便会执行这个监听函数,首先会实例化一个 StandardKeyboardEvent 实例,该实例蕴含了一些按键信息和办法,大抵构造如下(已省略局部属性):

{    target: HTMLElement,    ctrlKey: boolean,    shiftKey: boolean,    altKey: boolean,    metaKey: boolean,    keyCode: KeyCode,}

其中 keyCode 是通过解决后失去的,由原始键盘事件的 keyCode 转换为 monoco-editor 中的 keyCode,转换过程次要就是兼容一些不同的浏览器,并依据映射关系失去最终的 keyCode。准换办法如下:

function extractKeyCode(e: KeyboardEvent): KeyCode {    if (e.charCode) {        // "keypress" events mostly        let char = String.fromCharCode(e.charCode).toUpperCase();        return KeyCodeUtils.fromString(char);    }        const keyCode = e.keyCode;        // browser quirks    if (keyCode === 3) {        return KeyCode.PauseBreak;    } else if (browser.isFirefox) {        if (keyCode === 59) {            return KeyCode.Semicolon;        } else if (keyCode === 107) {            return KeyCode.Equal;        } else if (keyCode === 109) {            return KeyCode.Minus;        } else if (platform.isMacintosh && keyCode === 224) {            return KeyCode.Meta;        }    } else if (browser.isWebKit) {        if (keyCode === 91) {            return KeyCode.Meta;        } else if (platform.isMacintosh && keyCode === 93) {            // the two meta keys in the Mac have different key codes (91 and 93)            return KeyCode.Meta;        } else if (!platform.isMacintosh && keyCode === 92) {            return KeyCode.Meta;        }    }        // cross browser keycodes:    return EVENT_KEY_CODE_MAP[keyCode] || KeyCode.Unknown;}

失去了 keyEvent 实例对象后,便通过 this._dispatch(keyEvent, keyEvent.target) 执行。

protected _dispatch(    e: IKeyboardEvent,    target: IContextKeyServiceTarget): boolean {    return this._doDispatch(        this.resolveKeyboardEvent(e),        target,        /*isSingleModiferChord*/ false    );}

间接调用了 this._doDispatch 办法,通过 this.resolveKeyboardEvent(e) 办法解决传入的 keyEvent,失去一个蕴含了许多 keybinding 操作方法的实例。

接下来次要看下 _doDispatch 办法次要干了啥(以下仅展现了局部代码):

private _doDispatch(    keybinding: ResolvedKeybinding,    target: IContextKeyServiceTarget,    isSingleModiferChord = false): boolean {    const resolveResult = this._getResolver().resolve(        contextValue,        currentChord,        firstPart    );    if (resolveResult && resolveResult.commandId) {        if (typeof resolveResult.commandArgs === 'undefined') {            this._commandService                .executeCommand(resolveResult.commandId)                .then(undefined, (err) =>                    this._notificationService.warn(err)                );        } else {            this._commandService                .executeCommand(                    resolveResult.commandId,                    resolveResult.commandArgs                )                .then(undefined, (err) =>                    this._notificationService.warn(err)                );        }    }}

次要是找到 keybinding 对应的 command 并执行,_getResolver 办法会拿到已注册的 keybinding,而后通过 resolve 办法找到对应的 keybinding 及 command 信息。而执行 command 则会从 CommandsRegistry 中找到对应已注册的 command,而后执行 command 的 handler 函数(即keybinding 的回调函数)。

6.卸载

先看看一开始的例子中的代码:

const onClick = () => {    actionDispose?.dispose();    window.alert('已卸载');};

卸载过程如下:

回到刚开始注册时:setActionDispose(editorIns.addAction(action)),addAction 办法会返回一个 disposable 对象,setActionDispose 将该对象保留了起来。通过调用该对象的 dispose 办法:actionDispose.dispose(),便可卸载该 action,对应的 command 和 keybinding 便都会被卸载。

四、结语

对 Monaco Editor 的 Keybinding 机制进行简略形容,就是通过监听用户的键盘输入,找到对应注册的 keybinding 和 command,而后执行对应的回调函数。但认真探索的话,每个过程都有很多解决逻辑,本文也只是对其做了一个大体的介绍,实际上还有许多相干的细节没有讲到,感兴趣的同学能够摸索摸索。